本发明涉及油气开采技术领域，具体为一种井下大功率电池短节，包括：沿纵向延伸的外筒，所述外筒呈圆筒形结构，所述外筒的外周壁上开设有至少两个容纳槽；电源，所述电源包括至少两个电池包，所述电池包与所述容纳槽一一对应并位于相应的所述容纳槽中，所述电池包包括至少两个电池组，所述电池组包括至少两个电芯，同一电池组中的各电芯并联设置，同一电池包中的各电池组串联设置，且所述电源中的各电池包串联设置。本发明中的各电池包均匀分布在外筒周围，且各电池包之间采用串联方式连接增大了供电电压，能够充分满足随钻用电设备的供电要求。
沿纵向延伸的外筒(10)，所述外筒(10)呈圆筒形结构，所述外筒(10)的外周壁上开设有至少两个容纳槽(101)；
电源，所述电源包括至少两个电池包(20)，所述电池包(20)与所述容纳槽(101)一一对应并位于相应的所述容纳槽(101)中，所述电池包(20)包括至少两个电池组(201)，所述电池组(201)包括至少两个电芯(2011)，同一电池组(201)中的各电芯(2011)并联设置，同一电池包(20)中的各电池组(201)串联设置，且所述电源中的各电池包(20)串联设置；
正极导线(206)和负极导线(207)，所述正极导线(206)和负极导线(207)分别与所述电源的正极和负极电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种井下大功率电池短节，其特征在于：所述电池组(201)还包括上电芯座(2012)、下电芯座(2013)和两个导电镍片(2014)，所述上电芯座(2012)和下电芯座(2013)上均贯穿开设有与所述电芯(2011)一一对应且适配的通孔(2015)，所述电芯(2011)的两端分别插入至所述上电芯座(2012)和下电芯座(2013)上的通孔(2015)内，两个所述导电镍片(2014)分别位于上电芯座(2012)中通孔(2015)的内顶部和下电芯座(2013)中通孔(2015)的内底部并与所述电芯(2011)的电极贴合。
3.根据权利要求2所述的一种井下大功率电池短节，其特征在于：所述上电芯座(2012)的顶面和下电芯座(2013)的底面且位于相邻两个通孔(2015)之间均开设有用于放置导电镍片(2014)的缺口(2016)，所述导电镍片(2014)位于通孔(2015)和缺口(2016)共同组成的空腔内。
4.根据权利要求3所述的一种井下大功率电池短节，其特征在于：所述导电镍片(2014)背对所述电芯(2011)的一面均贴合设有绝缘片(2017)。
5.根据权利要求3所述的一种井下大功率电池短节，其特征在于：所述上电芯座(2012)的顶面和下电芯座(2013)的底面均开设有导电槽孔(2018)，所述导电镍片(2014)的一端突出成型有连接部(2019)，所述连接部(2019)穿过相应的所述导电槽孔(2018)并延伸至通孔(2015)的外部。
6.根据权利要求5所述的一种井下大功率电池短节，其特征在于：所述电池包(20)中的各电池组(201)呈上下排列且首尾依次相连，所述电池包(20)还包括两根沿纵向分布的定位螺杆(202)；所述上电芯座(2012)和下电芯座(2013)的两端均贯穿开设有与所述定位螺杆(202)适配的导向孔(203)，所述定位螺杆(202)贯穿导向孔(203)并通过螺母与所述上电芯座(2012)和下电芯座(2013)固定连接。
7.根据权利要求6所述的一种井下大功率电池短节，其特征在于：位于同一电池包(20)中的相邻两个所述上电芯座(2012)和下电芯座(2013)中的连接部(2019)通过第一串联导线(204)电性连接。
8.根据权利要求6所述的一种井下大功率电池短节，其特征在于：位于同一电池包(20)中的各电芯(2011)的正负极方向一致，位于相邻两个电池包(20)中的各电芯(2011)的正负极方向相反；所述电池包(20)还包括两根第二串联导线(205)，两根所述第二串联导线(205)分别和位于所述电池包(20)上下两端的两个导电镍片(2014)电性连接，相邻两个所述电池包(20)通过所述第二串联导线(205)实现串联。
9.根据权利要求1所述的一种井下大功率电池短节，其特征在于：所述外筒(10)外表面的各所述容纳槽(101)沿周向均匀排列。
10.根据权利要求1所述的一种井下大功率电池短节，其特征在于：所述外筒(10)外壁的顶部和底部均嵌设有密封圈(102)，所述外筒(10)的外部还固定套设有外壳，所述外壳与所述外筒(10)通过所述密封圈(102)密封连接。
一种井下大功率电池短节
技术领域
[0001] 本发明涉及油气开采技术领域，具体为一种井下大功率电池短节。
背景技术
[0002] 现如今，随着油气勘探开发的发展，深井、复杂井和特殊工艺井的数量逐年上升，钻井过程中的复杂情况也逐渐增加。目前，随钻测量系统、随钻测井装置、电驱动随钻堵漏装置、旋转导向等用电设备已被广泛的应用于各类钻井施工之中，传统的供电方式是通过电缆为其供电。然而，电缆供电无法用于较为复杂的工艺井，除此之外，还可以在用电设备的附近设置电池仓，安装耐高温电池为用电设备供电。但是耐高温电池工作电流一般为几百毫安，电压也较低，这样的供电条件导致井下装置无法搭载大功率用电设备，极大地限制了施工效率，同时也对井下设备使用和技术更新产生了严重的限制。为此，我们提出了一种井下大功率电池短节以良好的解决上述弊端。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于提供一种井下大功率电池短节，用于解决上述背景技术中提出的问题。
[0004] 本发明是通过以下技术方案得以实现的：
[0005] 一种井下大功率电池短节，包括：沿纵向延伸的外筒，所述外筒呈圆筒形结构，所述外筒的外周壁上开设有至少两个容纳槽；电源，所述电源包括至少两个电池包，所述电池包与所述容纳槽一一对应并位于相应的所述容纳槽中，所述电池包包括至少两个电池组，所述电池组包括至少两个电芯，同一电池组中的各电芯并联设置，同一电池包中的各电池组串联设置，且所述电源中的各电池包串联设置；正极导线和负极导线，所述正极导线和负极导线分别与所述电源的正极和负极电性连接。
[0006] 可选的，所述电池组还包括上电芯座、下电芯座和两个导电镍片，所述上电芯座和下电芯座上均贯穿开设有与所述电芯一一对应且适配的通孔，所述电芯的两端分别插入至所述上电芯座和下电芯座上的通孔内，两个所述导电镍片分别位于上电芯座中通孔的的内顶部和下电芯座中通孔的内底部并与所述电芯的电极贴合。
[0007] 可选的，所述上电芯座的顶面和下电芯座的底面且位于相邻两个通孔之间均开设有用于放置导电镍片的缺口，所述导电镍片位于通孔和缺口共同组成的空腔内。
[0008] 可选的，所述导电镍片背对所述电芯的一面均贴合设有绝缘片。
[0009] 可选的，所述上电芯座的顶面和下电芯座的底面均开设有导电槽孔，所述导电镍片的一端突出成型有连接部，所述连接部穿过相应的所述导电槽孔并延伸至通孔的外部。
[0010] 可选的，所述电池包中的各电池组呈上下排列且首尾依次相连，所述电池包还包括两根沿纵向分布的定位螺杆；所述上电芯座和下电芯座的两端均贯穿开设有与所述定位螺杆适配的导向孔，所述定位螺杆贯穿导向孔并通过螺母与所述上电芯座和下电芯座固定连接。
[0011] 可选的，位于同一电池包中的相邻两个所述上电芯座和下电芯座中的连接部通过第一串联导线电性连接。
[0012] 可选的，位于同一电池包中的各电芯的正负极方向一致，位于相邻两个电池包中的各电芯的正负极方向相反；所述电池包还包括两根第二串联导线，两根所述第二串联导线分别和位于所述电池包上下两端的两个导电镍片电性连接，相邻两个所述电池包通过所述第二串联导线实现串联。
[0013] 可选的，所述外筒外表面的各所述容纳槽沿周向均匀排列。
[0014] 可选的，所述外筒外壁的顶部和底部均嵌设有密封圈，所述外筒的外部还固定套设有外壳，所述外壳与所述外筒通过所述密封圈密封连接。
[0015] 与现有技术相比，本发明提供了一种井下大功率电池短节，具备以下有益效果：
[0016] 1.本发明中的各电池包均匀分布在外筒周围，且各电池包之间采用串联方式连接增大了供电电压，能够充分满足随钻用电设备的供电要求；
[0017] 2.本发明中各电池包均收纳于容纳槽中，且外筒也可直接搭载在用电设备附近，因此本发明能够适用于各种复杂、特殊的油井；
[0018] 3.本发明中的电池包是由若干电池组构成，电池组则包括若干电芯，且若干电池组之间通过定位螺杆进行连接，因此本发明中的电池包拆装方便，且各电芯也可以进行单独更换，维护方便。
附图说明
[0019] 图1为本发明结构示意图；
[0020] 图2为本发明外筒结构示意图；
[0021] 图3为本发明电源结构示意图；
[0022] 图4为本发明电池组装配示意图；
[0023] 图5为本发明电池组拆分示意图。
[0024] 图中：10、外筒；101、容纳槽；102、密封圈；20、电池包；201、电池组；2011、电芯；2012、上电芯座；2013、下电芯座；2014、导电镍片；2015、通孔；2016、缺口；2017、绝缘片；
2018、导电槽孔；2019、连接部；202、定位螺杆；203、导向孔；204、第一串联导线；205、第二串联导线；206、正极导线；207、负极导线。
具体实施方式
[0025] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0026] 实施例：请参阅图1‑图5，一种井下大功率电池短节，包括：沿纵向延伸的外筒10，外筒10呈圆筒形结构，外筒10的外周壁上开设有至少两个容纳槽101，具体的，在本实施例中容纳槽101的数量为四个，且外筒10外表面的各容纳槽101沿周向均匀排列，如图2所示；电源，电源包括至少两个电池包20，具体的，在本实施例中电池包的数量为四个，电池包20与容纳槽101一一对应并位于相应的容纳槽101中，且电源中的各电池包20串联设置；正极导线206和负极导线207，正极导线206和负极导线207分别与电源的正极和负极电性连接。
[0027] 如图3所示，电池包20包括至少两个电池组201，电池组201包括至少两个电芯2011，具体的，在本实施例中，每个电池包20均包括三个电池组201，每个电池组201均包括三个电芯2011，且同一电池组201中的各电芯2011并联设置，同一电池包20中的各电池组
201串联设置。
[0028] 在以上实施例的基础之上，请参阅图4和图5，电池组201还包括上电芯座2012、下电芯座2013和两个导电镍片2014，上电芯座2012和下电芯座2013上均贯穿开设有与电芯2011一一对应且适配的通孔2015，电芯2011的两端分别插入至上电芯座2012和下电芯座
2013上的通孔2015内，两个导电镍片2014分别位于上电芯座2012中的通孔2015的内顶部和下电芯座2013中通孔2015的内底部并与电芯2011的电极贴合，即两个导电镍片2014分别和电芯2011的正负极贴合。另外，上电芯座2012的顶面和下电芯座2013的底面且位于相邻两个通孔2015之间均开设有用于放置导电镍片2014的缺口2016，导电镍片2014位于通孔2015和缺口2016共同组成的空腔内，导电镍片2014背对电芯2011的一面均贴合设有绝缘片
2017，且在本实施例中，每个导电镍片2014的背面均贴合有两个绝缘片2017，且位于外侧的一个绝缘片2017与上电芯座2012的顶面或下电芯座2013的底面平齐。上电芯座2012的顶面和下电芯座2013的底面均开设有导电槽孔2018，导电镍片2014的一端突出成型有连接部
2019，连接部2019穿过相应的导电槽孔2018并延伸至通孔2015的外部。
[0029] 另外，电池包20中的各电池组201呈上下排列且首尾依次相连，电池包20还包括两根沿纵向分布的定位螺杆202；上电芯座2012和下电芯座2013的两端均贯穿开设有与定位螺杆202适配的导向孔203，定位螺杆202贯穿导向孔203并通过螺母与上电芯座2012和下电芯座2013固定连接，如图3所示，两根定位螺杆202的一端具有螺纹段，且其中一根定位螺杆202的螺纹段位于上部，另一根定位螺杆202的螺纹段位于下部，螺母套接在螺纹段的端部并隐藏在导向孔203内。另外，位于同一电池包20中的相邻两个上电芯座2012和下电芯座
2013中的连接部2019通过第一串联导线204电性连接，即相邻两个电池组201之间设有一根第一串联导线204，第一串联导线204的两端分别和两个电池组201中的连接部2019电性连接。
[0030] 在以上实施例的基础之上，位于同一电池包20中的各电芯2011的正负极方向一致，位于相邻两个电池包20中的各电芯2011的正负极方向相反；电池包20还包括两根第二串联导线205，两根第二串联导线205分别和位于电池包20上下两端的两个导电镍片2014电性连接，具体的，第二串联导线205的一端与导电镍片2014伸出的连接部2019电连接，且由于同一电池包20中的各电芯2011的正负极方向一致，因此同一电池包20中的两根第二串联导线205分别为正极引线和负极引线，相邻两个电池包20通过第二串联导线205实现串联。
[0031] 值得一提的是，本实施例中，上电芯座2012和下电芯座2013均呈弧形状，且当电池包20安装在容纳槽101内部后，上电芯座2012和下电芯座2013均与容纳槽101的外表面贴合，如图1。本实施例中，并未示出电池包20与外筒10的连接结构，因此在具体使用过程中，还需要通过连接件将电池包20固定在容纳槽101内，例如管卡，通过管卡套设在外筒10的外部，从而将各电池包20锁在容纳槽101中，避免电池包20脱落。
[0032] 最后，需要说明的是，外筒10外壁的顶部和底部均嵌设有密封圈102，外筒10的外部还固定套设有外壳(未示出)，外壳与外筒10通过密封圈102密封连接。本申请所选用的电芯2011为耐高温的电池，外壳与外筒10之间的密封环境为常压，外壳用以阻隔其外部复杂的工作环境。
[0033] 需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0034] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
